專利名稱：履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機械領(lǐng)域，尤其涉及一種履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法及裝置。
背景技術(shù)：
在工程施工過程中，吊裝結(jié)構(gòu)件的體積和重量越來越大，促使履帶起重機向著大噸位發(fā)展。由于起重噸位過大，單個卷揚已無法提供足夠的驅(qū)動力，為了增加履帶起重機起重能力，采用多卷揚(通常為雙卷揚和四卷揚)成為有效的實現(xiàn)方法。對于多卷揚系統(tǒng)來說，由于多卷揚系統(tǒng)的壓力波動、泄露、負載干擾、馬達結(jié)構(gòu)參數(shù)差異以及非線性摩擦阻力等因素的影響，常常使多卷揚系統(tǒng)的鋼絲繩運動不同步，導(dǎo)致鋼絲繩長度存在偏差，進而引起吊鉤滑輪組傾斜。傾斜的吊鉤滑輪組與鋼絲繩之間形成一定的夾角，這將加劇鋼絲繩和滑輪組的磨損。為了消除吊鉤滑輪組的傾斜角度，減少鋼絲繩和滑輪組之間的磨損，可以通過測量鋼絲繩的長度差，并基于長度差對滾筒轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)以減小鋼絲繩長度差。但目前測量鋼絲繩長度差的方法是在滾筒軸端安裝旋轉(zhuǎn)編碼器，通過測量滾筒轉(zhuǎn)過的角度換算成鋼絲繩長度，進而得到鋼絲繩長度差，而這種方法由于卷揚可能發(fā)生空轉(zhuǎn)，再加上滾筒加工誤差、纏繞鋼絲繩層數(shù)偏差、負載偏差導(dǎo)致鋼絲繩彈性伸長量不同等因素的影響，使得通過旋轉(zhuǎn)編碼器測量鋼絲繩長度差并不準確，致使鋼絲繩的調(diào)整不精確，無法有效的消除吊鉤滑輪組的傾斜角度，減少鋼絲繩和滑輪組之間的磨損。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法及裝置，能夠通過測量獲得準確的鋼絲繩長度差，進而精確調(diào)整鋼絲繩，以便有效消除吊鉤滑輪組的傾斜角度，減少鋼絲繩和滑輪組磨損。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法，包括:控制器向無線接收機發(fā)出吊鉤傾角讀取指令；在接收到所述吊鉤傾角讀取指令時，所述無線接收機與安裝在履帶起重機的吊鉤上的無線傾角傳感器建立無線通信連接，并實時地讀取所述無線傾角傳感器測量所得的吊鉤傾角信息；所述無線接收機將所述吊鉤傾角信息返回給所述控制器；所述控制器根據(jù)所述吊鉤傾角信息、多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度計算出卷揚間的鋼絲繩長度差；所述控制器根據(jù)所述卷揚間的鋼絲繩長度差向所述多卷揚系統(tǒng)的各個卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，通過調(diào)節(jié)各個卷揚的運動速度使所述吊鉤調(diào)平。進一步的，在所述控制器向無線接收機發(fā)出吊鉤傾角讀取指令之前，還包括:
所述控制器對所述多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度進行設(shè)置。進一步的，所述多卷揚系統(tǒng)為包括第一卷揚和第二卷揚的雙卷揚系統(tǒng)，所述無線傾角傳感器安裝在所述吊鉤的大連板上，所述吊鉤連板長度為所述大連板上分別與所述第一卷揚和第二卷揚引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離。進一步的，所述控制器根據(jù)所述吊鉤傾角信息、多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度計算出卷揚間的鋼絲繩長度差的具體操作為:所述控制器根據(jù)吊鉤傾角信息Θ計算對應(yīng)的正弦值sin( Θ );所述控制器以所述第一卷揚的鋼絲繩長度為基準，根據(jù)所述正弦值sin(0)、吊鉤連板長度d和鋼絲繩倍率Ii1確定所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差Δ L12=Ii1.d.sin ( 0 )。進一步的，所述控制器根據(jù)所述卷揚間的鋼絲繩長度差向所述多卷揚系統(tǒng)的各個卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，通過調(diào)節(jié)各個卷揚的運動速度使所述吊鉤調(diào)平的具體操作為:所述控制器根據(jù)所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差的正負和大小分別對所述第一卷揚和第二卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，使運行相對較慢的卷揚轉(zhuǎn)速增加，以及使運行相對較快的卷揚轉(zhuǎn)速減小，從而實現(xiàn)所述吊鉤的調(diào)平。進一步的，所述多卷揚系統(tǒng)為包括第一卷揚、第二卷揚、第三卷揚和第四卷揚的四卷揚系統(tǒng)，所述無線傾角傳感器有三個，分別安裝在所述吊鉤的大連板以及分別與所述大連板鉸接的左連板和右連板上，對應(yīng)的三組所述吊鉤連板長度分別為:所述大連板上分別鉸接所述左連板和右連板的鉸接點之間的距離、所述左連板上分別與所述第一卷揚和第二卷揚引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離和所述右連板上分別與所述第三卷揚和第四卷揚引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離。
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進一步的，所述控制器根據(jù)所述吊鉤傾角信息、多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度計算出卷揚間的鋼絲繩長度差的具體操作為:所述控制器根據(jù)三個無線傾角傳感器分別測量的吊鉤傾角信息θ” θ2、θ3計算對應(yīng)的正弦值 sin ( Θ J、sin ( Θ 2)和 sin ( θ 3)；所述控制器以所述第一卷揚的鋼絲繩長度為基準，根據(jù)所述正弦值sin( Θ ^、吊鉤連板長度Cl1和鋼絲繩倍率n2確定所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差Δ L12=n2.(I1.sin( Θ J ,根據(jù)正弦值 sin( Θ J、sin( Θ 2)和 sin( Θ 3)、吊鉤連板長度(I1、d2、d3和鋼絲繩倍率n2分別確定所述第三卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差A(yù)L13=n2.[(I1 *sin( Θ ^/2-4 *sin( Θ 2)/2+d3sin( θ 3)]和所述第四卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差 Δ L14=Ii2.[(I1.sin ( Θ J /2+d2.sin ( θ 2) /2+d3sin ( θ 3)]。進一步的，所述控制器根據(jù)所述卷揚間的鋼絲繩長度差向所述多卷揚系統(tǒng)的各個卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，通過調(diào)節(jié)各個卷揚的運動速度使所述吊鉤調(diào)平的具體操作為:所述控制器根據(jù)所述第二卷揚、第三卷揚和第四卷揚分別與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差的正負和大小分別對所述第一卷揚、第二卷揚、第三卷揚和第四卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，使運行相對較慢的卷揚轉(zhuǎn)速增加，以及使運行相對較快的卷揚轉(zhuǎn)速減小，從而實現(xiàn)所述吊鉤的調(diào)平。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種履帶起重機多卷揚鋼絲繩調(diào)整裝置，包括:無線傾角傳感器、無線接收機和控制器，所述無線傾角傳感器安裝在履帶起重機的吊鉤上，所述無線接收機和所述控制器通過CAN總線通信，所述無線接收機和控制器均設(shè)置于履帶起重機上車的控制柜內(nèi)，并將所述無線接收器的天線引出到所述控制柜外，所述控制器具體包括:傾角信息讀取模塊，用于向所述無線接收機發(fā)出吊鉤傾角讀取指令，并從所述無線接收機獲得與所述無線接收機建立無線通信連接的所述無線傾角傳感器所測量到的吊鉤傾角信息；長度差計算模塊，用于根據(jù)所述吊鉤傾角信息、多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度計算出卷揚間的鋼絲繩長度差；卷揚轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述卷揚間的鋼絲繩長度差向所述多卷揚系統(tǒng)的各個卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，通過調(diào)節(jié)各個卷揚的運動速度使所述吊鉤調(diào)平。進一步的，所述控制器還包括:參數(shù)設(shè)置模塊，用于接收所述多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度，并進行設(shè)置。進一步的，所述多卷揚系統(tǒng)為包括第一卷揚和第二卷揚的雙卷揚系統(tǒng)，所述無線傾角傳感器安裝在所述吊鉤的大連板上，所述吊鉤連板長度為所述大連板上分別與所述第一卷揚和第二卷揚引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離。

進一步的，所述長度差計算模塊具體用于根據(jù)吊鉤傾角信息0計算對應(yīng)的正弦值Sin( 0 )，并以所述第一卷揚的鋼絲繩長度為基準，根據(jù)所述正弦值sin( 0 )、吊鉤連板長度d和鋼絲繩倍率Ii1確定所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差A(yù) L12=Ii1 d sin ( 0 )。進一步的，所述卷揚轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊具體用于根據(jù)所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差的正負和大小分別對所述第一卷揚和第二卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，使運行相對較慢的卷揚轉(zhuǎn)速增加，以及使運行相對較快的卷揚轉(zhuǎn)速減小，從而實現(xiàn)所述吊鉤的調(diào)平。進一步的，所述多卷揚系統(tǒng)為包括第一卷揚、第二卷揚、第三卷揚和第四卷揚的四卷揚系統(tǒng)，所述無線傾角傳感器有三個，分別安裝在所述吊鉤的大連板以及分別與所述大連板鉸接的左連板和右連板上，對應(yīng)的三組所述吊鉤連板長度分別為:所述大連板上分別鉸接所述左連板和右連板的鉸接點之間的距離、所述左連板上分別與所述第一卷揚和第二卷揚引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離和所述右連板上分別與所述第三卷揚和第四卷揚引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離。進一步的，所述長度差計算模塊具體用于根據(jù)三個無線傾角傳感器分別測量的吊鉤傾角信息計算對應(yīng)的正弦值sin( 0 ^、sin( 0 2)和sin( 0 3)，并以所述第一卷揚的鋼絲繩長度為基準，根據(jù)所述正弦值sin ( e D、吊鉤連板長度Cl1和鋼絲繩倍率n2確定所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差A(yù)L12=n2 (I1 sin( 0 j),根據(jù)正弦值sin ( 0 ^、sin ( 0 2)和sin ( 0 3)、吊鉤連板長度(I1、d2、d3和鋼絲繩倍率n2分別確定所述第三卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差A(yù)L13=n2 [(I1 *sin( 0 )/2- *sin( 0 2)/2+d3sin(9 3)]和所述第四卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差A(yù)L14=n2 Jd1 *sin(0 ^/2+4 sin ( 0 2) /2+d3sin ( 9 3)]。
進一步的，所述卷揚轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊具體用于根據(jù)所述第二卷揚、第三卷揚和第四卷揚分別與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差的正負和大小分別對所述第一卷揚、第二卷揚、第三卷揚和第四卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，使運行相對較慢的卷揚轉(zhuǎn)速增加，以及使運行相對較快的卷揚轉(zhuǎn)速減小，從而實現(xiàn)所述吊鉤的調(diào)平?；谏鲜黾夹g(shù)方案，本發(fā)明通過測量吊鉤傾角來計算多卷揚的鋼絲繩長度差，相比于現(xiàn)有滾筒軸端安裝的旋轉(zhuǎn)編碼器通過測量滾筒轉(zhuǎn)動角度來換算成鋼絲繩長度的方式，本發(fā)明可以避免卷揚發(fā)生空轉(zhuǎn)、滾筒加工誤差、纏繞鋼絲繩層數(shù)偏差、負載偏差等因素對鋼絲繩彈性伸長量的影響，從而獲得更為準確的鋼絲繩長度差，進而精確調(diào)整鋼絲繩長度，以便有效消除吊鉤滑輪組的傾斜角度，減少鋼絲繩和滑輪組磨損，而且本發(fā)明可以通過無線傾角傳感器直接測量吊鉤傾角，在工業(yè)實現(xiàn)上也比較容易。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1為本發(fā)明履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法的一實施例的流程示意圖。圖2為本發(fā)明履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整裝置的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整裝置的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整裝置實施例中控制器的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。如圖1所示，為本發(fā)明履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法的一實施例的流程示意圖。在本實施例中，履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法包括:步驟101、控制器向無線接收機發(fā)出吊鉤傾角讀取指令；步驟102、在接收到所述吊鉤傾角讀取指令時，所述無線接收機與安裝在履帶起重機的吊鉤上的無線傾角傳感器建立無線通信連接，并實時地讀取所述無線傾角傳感器測量所得的吊鉤傾角信息；步驟103、所述無線接收機將所述吊鉤傾角信息返回給所述控制器；步驟104、所述控制器根據(jù)所述吊鉤傾角信息、多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度計算出卷揚間的鋼絲繩長度差；步驟105、所述控制器根據(jù)所述卷揚間的鋼絲繩長度差向所述多卷揚系統(tǒng)的各個卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，通過調(diào)節(jié)各個卷揚的運動速度使所述吊鉤調(diào)平。在本實施例中，無線傾角傳感器被安裝在履帶起重機的吊鉤上，可以對吊鉤相對于水平面的傾斜程度進行檢測，并且無線傾角傳感器可以通過無線方式與設(shè)置在控制室的無線接收機進行無線通訊。在需要進行吊鉤調(diào)平的場景下，例如在履帶起重機起吊的時候，控制器需要向無線接收機發(fā)出吊鉤傾角讀取指令，而無線接收機會將該指令發(fā)送給無線傾角傳感器，以便從無線傾角傳感器獲得吊鉤傾角信息。這里的吊鉤傾角信息可以是用正負號代表傾斜方向的角度信息，也可以是包括直接標(biāo)明傾斜方向的角度信息?？刂破髟谙驘o線接收機發(fā)出吊鉤傾角讀取指令之前，由于多卷揚系統(tǒng)的參數(shù)已完全確定，因此可以先對所述多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度進行設(shè)置，以便控制器后續(xù)計算使用。多卷揚系統(tǒng)可以為兩個及兩個以上的卷揚所構(gòu)成的系統(tǒng)，下面分別以雙卷揚系統(tǒng)和四卷揚系統(tǒng)為例來說明本發(fā)明的履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法。如圖2所示，為本發(fā)明履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整裝置的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施例中，多卷揚系統(tǒng)為包括第一卷揚11和第二卷揚12的雙卷揚系統(tǒng)，無線傾角傳感器2安裝在吊鉤的大連板4上，吊鉤連板長度d為大連板4上分別與第一卷揚11和第二卷揚12引出的鋼絲繩I連接的兩組滑輪組之間的距離。吊鉤連板長度d以及第一卷揚11和第二卷揚12的鋼絲繩倍率Ii1為已知參數(shù)，已預(yù)先設(shè)置在控制器5內(nèi)，而控制器5根據(jù)吊鉤傾角信息0計算對應(yīng)的正弦值sin(0)，再以所述第一卷揚的鋼絲繩長度為基準，根據(jù)所述正弦值sin ( 0 )、吊鉤連板長度d和鋼絲繩倍率叫確定所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差A(yù)L12=Ii1 d sin( 0 )。如果吊鉤傾角信息中為帶有正負號的角度信息，則鋼絲繩長度差A(yù)L12的正負可由該角度信息的正弦值來確定，如果吊鉤傾角信息中直接表明了傾斜方向，則可以直接由傾斜方向來確定鋼絲繩長度差A(yù)L12的正負。接下來，控制器5可以根據(jù)第二卷揚12與第一卷揚11之間的鋼絲繩長度差A(yù)L12的正負和大小分別對第一卷揚和第二卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，使運行相對較慢的卷揚轉(zhuǎn)速增加，以及使運行相對較快的卷揚轉(zhuǎn)速減小，從而實現(xiàn)吊鉤的調(diào)平。在調(diào)整過程中，可以使其中一個卷揚的調(diào)整量為0，并以此為參照來調(diào)整另一卷揚，也可以同時調(diào)整兩個卷揚。如圖3所示，為本發(fā)明履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整裝置的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施例中，多卷揚系統(tǒng)為包括第一卷揚11、第二卷揚12、第三卷揚13和第四卷揚14的四卷揚系統(tǒng)，無·線傾角傳感器2有三個，分別安裝在吊鉤的大連板4以及分別與大連板4鉸接的左連板10和右連板9上，對應(yīng)的三組吊鉤連板長度d3、Cl1, d2分別為:大連板4上分別鉸接左連板10和右連板9的鉸接點之間的距離、左連板10上分別與第一卷揚11和第二卷揚12引出的鋼絲繩I連接的兩組滑輪組之間的距離和右連板9上分別與第三卷揚13和第四卷揚14引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離。吊鉤連板長度C^dpd2以及四個卷揚的鋼絲繩倍率n2為已知參數(shù)，已預(yù)先設(shè)置在控制器5內(nèi)，控制器根據(jù)三個無線傾角傳感器2分別測量的吊鉤傾角信息0 1、0 2、e 3計算對應(yīng)的正弦值Sin (S1)^sin(S2)和sin ( 0 3)，再以第一卷揚11的鋼絲繩長度為基準，根據(jù)正弦值sin (S1),吊鉤連板長度Cl1和鋼絲繩倍率n2確定第二卷揚12與第一卷揚11之間的鋼絲繩長度差 A L12=Xi2 (I1 sin( 0 )?？刂破?以第一卷揚11的鋼絲繩長度為基準，根據(jù)正弦值sin ( 0:)、sin( 0 2)和sin ( 0 3)、吊鉤連板長度屯、d2、d3和鋼絲繩倍率n2確定所述第三卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差 AL13=n2 [(I1 sin( 0 /2~d2 sin( 0 2)/2+d3sin( 0 3)]?？刂破?以第一卷揚11的鋼絲繩長度為基準，根據(jù)正弦值sin ( 0 J、sin( 0 2)和sin ( 0 3)、吊鉤連板長度屯、d2、d3和鋼絲繩倍率n2確定所述第四卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差 AL14=n2 [(I1 sin( 0 /2+d2 sin( 0 2)/2+d3sin( 0 3)]。
接下來，控制器5可以根據(jù)第二卷揚12、第三卷揚13和第四卷揚14分別與第一卷揚11之間的鋼絲繩長度差的正負和大小分別對第一卷揚11、第二卷揚12、第三卷揚13和第四卷揚14發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，使運行相對較慢的卷揚轉(zhuǎn)速增加，以及使運行相對較快的卷揚轉(zhuǎn)速減小，從而實現(xiàn)所述吊鉤的調(diào)平。在調(diào)整過程中，可以使其中一個卷揚的調(diào)整量為0，并以此為參照來調(diào)整其它卷揚，也可以同時調(diào)整多個卷揚。通過上述幾個方法實施例可以看到，本發(fā)明通過測量吊鉤傾角來計算多卷揚的鋼絲繩長度差，相比于現(xiàn)有滾筒軸端安裝的旋轉(zhuǎn)編碼器通過測量滾筒轉(zhuǎn)動角度來換算成鋼絲繩長度的方式，本發(fā)明可以避免卷揚發(fā)生空轉(zhuǎn)、滾筒加工誤差、纏繞鋼絲繩層數(shù)偏差、負載偏差等因素對鋼絲繩彈性伸長量的影響，從而獲得更為準確的鋼絲繩長度差，進而精確調(diào)整鋼絲繩，以便有效消除吊鉤滑輪組的傾斜角度，減少鋼絲繩和滑輪組磨損，而且本發(fā)明可以通過無線傾角傳感器直接測量吊鉤傾角，在工業(yè)實現(xiàn)上也比較容易。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包 括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括:R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。圖2和圖3還分別示出了本發(fā)明履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整裝置的兩個實施例，其中，履帶起重機多卷揚鋼絲繩調(diào)整裝置包括:無線傾角傳感器2、無線接收機6和控制器5，無線傾角傳感器2安裝在履帶起重機的吊鉤上，無線接收機6和控制器5通過CAN總線通信，無線接收機6和控制器5均設(shè)置于履帶起重機上車7的控制柜8內(nèi)，并將無線接收器6的天線引出到控制柜8外。無線傾角傳感器2可采用單軸絕對式傾角傳感器等?？刂破鞯木唧w結(jié)構(gòu)參見圖4所示，控制器包括傾角信息讀取模塊51、長度差計算模塊52和卷揚轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊53。傾角信息讀取模塊51用于向無線接收機6發(fā)出吊鉤傾角讀取指令，并從無線接收機6獲得與無線接收機6建立無線通信連接的無線傾角傳感器2所測量到的吊鉤傾角信
肩、O長度差計算模塊52用于根據(jù)所述吊鉤傾角信息、多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度計算出卷揚間的鋼絲繩長度差。卷揚轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊53用于根據(jù)所述卷揚間的鋼絲繩長度差向所述多卷揚系統(tǒng)的各個卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，通過調(diào)節(jié)各個卷揚的運動速度使所述吊鉤調(diào)平。在另一個實施例中，控制器還可以包括參數(shù)設(shè)置模塊，用于對所述多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度進行設(shè)置。在一個實施例中，多卷揚系統(tǒng)為包括第一卷揚和第二卷揚的雙卷揚系統(tǒng)，所述無線傾角傳感器安裝在所述吊鉤的大連板上，所述吊鉤連板長度為所述大連板上分別與所述第一卷揚和第二卷揚引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離。相應(yīng)的，長度差計算模塊具體用于根據(jù)吊鉤傾角信息Θ計算對應(yīng)的正弦值sin(0)，并以所述第一卷揚的鋼絲繩長度為基準，根據(jù)所述正弦值sin ( Θ )、吊鉤連板長度d和鋼絲繩倍率Ii1確定所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差A(yù)L12=Ii1.d.sin( Θ )。而卷揚轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊具體用于根據(jù)所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差的正負和大小分別對所述第一卷揚和第二卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，使運行相對較慢的卷揚轉(zhuǎn)速增加，以及使運行相對較快的卷揚轉(zhuǎn)速減小，從而實現(xiàn)所述吊鉤的調(diào)平。在另一個實施例中，多卷揚系統(tǒng)為包括第一卷揚、第二卷揚、第三卷揚和第四卷揚的四卷揚系統(tǒng)，所述無線傾角傳感器有三個，分別安裝在所述吊鉤的大連板以及分別與所述大連板鉸接的左連板和右連板上，對應(yīng)的三組所述吊鉤連板長度分別為:所述大連板上分別鉸接所述左連板和右連板的鉸接點之間的距離、所述左連板上分別與所述第一卷揚和第二卷揚引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離和所述右連板上分別與所述第三卷揚和第四卷揚引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離。相應(yīng)的，長度差計算模塊具體用于根據(jù)三個無線傾角傳感器分別測量的吊鉤傾角信息0:、02、e3計算對應(yīng)的正弦值sin ( 0 J、sin( 0 2)和sin ( 0 3)，并以所述第一卷揚的鋼絲繩長度為基準，根據(jù)所述正弦值sin (S1),吊鉤連板長度Cl1和鋼絲繩倍率n2確定所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差A(yù) L12=Xi2 (I1 sin ( 0 j),根據(jù)正弦值sin ( 0 j) > sin ( 0 2)和sin ( 0 3)、吊鉤連板長度屯、d2、d3和鋼絲繩倍率n2分別確定所述第三卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差A(yù) L13=Ii2 [(I1 sin( 0 !)/2-(12 sin( 0 2)/2+d3sin( 0 3)]和所述第四卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差 A Lli=Ti2 [(I1 sin( 0 0/2+4 sin( 0 2)/2+d3sin( 0 3)]。而卷揚轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊具體用于根據(jù)所述第二卷揚、第三卷揚和第四卷揚分別與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差的正負和大小分別對所述第一卷揚、第二卷揚、第三卷揚和第四卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，使運行相對較慢的卷揚轉(zhuǎn)速增加，以及使運行相對較快的卷揚轉(zhuǎn)速減小，從而實現(xiàn)所述吊鉤的調(diào)平。通過對上述裝置實施例的說明，本發(fā)明相比于現(xiàn)有滾筒軸端安裝的旋轉(zhuǎn)編碼器通過測量滾筒轉(zhuǎn)動角度來換算成鋼絲繩長度的方式，可獲得更為準確的鋼絲繩長度差，進而精確調(diào)整鋼絲繩，以便有效消除吊鉤滑輪組的傾斜角度，減少鋼絲繩和滑輪組磨損，實現(xiàn)多卷揚系統(tǒng)的同步控制，提高多卷揚系統(tǒng)地同步運動精度，而且本發(fā)明可以通過無線傾角傳感器直接測量吊鉤傾角，計算開銷小，而且在工業(yè)實現(xiàn)上也比較容易。最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神， 其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法，包括 控制器向無線接收機發(fā)出吊鉤傾角讀取指令； 在接收到所述吊鉤傾角讀取指令時，所述無線接收機與安裝在履帶起重機的吊鉤上的無線傾角傳感器建立無線通信連接，并實時地讀取所述無線傾角傳感器測量所得的吊鉤傾角信息； 所述無線接收機將所述吊鉤傾角信息返回給所述控制器； 所述控制器根據(jù)所述吊鉤傾角信息、多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度計算出卷揚間的鋼絲繩長度差； 所述控制器根據(jù)所述卷揚間的鋼絲繩長度差向所述多卷揚系統(tǒng)的各個卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，通過調(diào)節(jié)各個卷揚的運動速度使所述吊鉤調(diào)平。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法，其中，在所述控制器向無線接收機發(fā)出吊鉤傾角讀取指令之前，還包括 所述控制器對所述多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度進行設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法，其中，所述多卷揚系統(tǒng)為包括第一卷揚和第二卷揚的雙卷揚系統(tǒng)，所述無線傾角傳感器安裝在所述吊鉤的大連板上，所述吊鉤連板長度為所述大連板上分別與所述第一卷揚和第二卷揚引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法，其中，所述控制器根據(jù)所述吊鉤傾角信息、多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度計算出卷揚間的鋼絲繩長度差的具體操作為 所述控制器根據(jù)吊鉤傾角信息Θ計算對應(yīng)的正弦值sin(0)； 所述控制器以所述第一卷揚的鋼絲繩長度為基準，根據(jù)所述正弦值sin( Θ )、吊鉤連板長度d和鋼絲繩倍率Il1確定所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差Δ L12=Ii1 · d · sin ( 0 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法，其中，所述控制器根據(jù)所述卷揚間的鋼絲繩長度差向所述多卷揚系統(tǒng)的各個卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，通過調(diào)節(jié)各個卷揚的運動速度使所述吊鉤調(diào)平的具體操作為 所述控制器根據(jù)所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差的正負和大小分別對所述第一卷揚和第二卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，使運行相對較慢的卷揚轉(zhuǎn)速增加，以及使運行相對較快的卷揚轉(zhuǎn)速減小，從而實現(xiàn)所述吊鉤的調(diào)平。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法，其中，所述多卷揚系統(tǒng)為包括第一卷揚、第二卷揚、第三卷揚和第四卷揚的四卷揚系統(tǒng)，所述無線傾角傳感器有三個，分別安裝在所述吊鉤的大連板以及分別與所述大連板鉸接的左連板和右連板上，對應(yīng)的三組所述吊鉤連板長度分別為所述大連板上分別鉸接所述左連板和右連板的鉸接點之間的距離、所述左連板上分別與所述第一卷揚和第二卷揚引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離和所述右連板上分別與所述第三卷揚和第四卷揚引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法，其中，所述控制器根據(jù)所述吊鉤傾角信息、多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度計算出卷揚間的鋼絲繩長度差的具體操作為 所述控制器根據(jù)三個無線傾角傳感器分別測量的吊鉤傾角信息02、03計算對應(yīng)的正弦值 sin ( 0 D、sin ( 0 2)和 sin ( 0 3); 所述控制器以所述第一卷揚的鋼絲繩長度為基準，根據(jù)所述正弦值sin( 0 J、吊鉤連板長度Cl1和鋼絲繩倍率n2確定所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差A(yù)L12=n2 (I1 sin( 0 :),根據(jù)正弦值 sin( 0 :)、sin( 0 2)和 sin( 0 3)、吊鉤連板長度(I1、d2、d3和鋼絲繩倍率n2分別確定所述第三卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差A(yù)L13=n2 [(I1 *sin( 0 !)/2-(12 *sin( 0 2)/2+d3sin( 0 3)]和所述第四卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差 A L14=Ti2 [(I1 sin ( 0 )/2+4 sin ( 0 2) /2+d3sin ( 0 3)]。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法，其中，所述控制器根據(jù)所述卷揚間的鋼絲繩長度差向所述多卷揚系統(tǒng)的各個卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，通過調(diào)節(jié)各個卷揚的運動速度使所述吊鉤調(diào)平的具體操作為 所述控制器根據(jù)所述第二卷揚、第三卷揚和第四卷揚分別與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差的正負和大小分別對所述第一卷揚、第二卷揚、第三卷揚和第四卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，使運行相對較慢的卷揚轉(zhuǎn)速增加，以及使運行相對較快的卷揚轉(zhuǎn)速減小，從而實現(xiàn)所述吊鉤的調(diào)平。
9.一種履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整裝置，包括無線傾角傳感器、無線接收機和控制器，所述無線傾角傳感器安裝在履帶起重機的吊鉤上，所述無線接收機和所述控制器通過CAN總線通信，所述無線接收機和控制器均設(shè)置于履帶起重機上車的控制柜內(nèi)，并將所述無線接收器的天線引出到所述控制柜外，所述控制器具體包括 傾角信息讀取模塊，用于向所述無線接收機發(fā)出吊鉤傾角讀取指令，并從所述無線接收機獲得與所述無線接收機建立無線通信連接的所述無線傾角傳感器所測量到的吊鉤傾角信息； 長度差計算模塊，用于根據(jù)所述吊鉤傾角信息、多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度計算出卷揚間的鋼絲繩長度差； 卷揚轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述卷揚間的鋼絲繩長度差向所述多卷揚系統(tǒng)的各個卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，通過調(diào)節(jié)各個卷揚的運動速度使所述吊鉤調(diào)平。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整裝置，其中，所述控制器還包括 參數(shù)設(shè)置模塊，用于對所述多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度進行設(shè)置。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整裝置，其中，所述多卷揚系統(tǒng)為包括第一卷揚和第二卷揚的雙卷揚系統(tǒng)，所述無線傾角傳感器安裝在所述吊鉤的大連板上，所述吊鉤連板長度為所述大連板上分別與所述第一卷揚和第二卷揚引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整裝置，其中，所述長度差計算模塊具體用于根據(jù)吊鉤傾角信息9計算對應(yīng)的正弦值sin(0)，并以所述第一卷揚的鋼絲繩長度為基準，根據(jù)所述正弦值sin ( 0 )、吊鉤連板長度d和鋼絲繩倍率Ii1確定所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差A(yù)L12=Ii1 d sin( 0 )。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整裝置，其中，所述卷揚轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊具體用于根據(jù)所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差的正負和大小分別對所述第一卷揚和第二卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，使運行相對較慢的卷揚轉(zhuǎn)速增力口，以及使運行相對較快的卷揚轉(zhuǎn)速減小，從而實現(xiàn)所述吊鉤的調(diào)平。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整裝置，其中，所述多卷揚系統(tǒng)為包括第一卷揚、第二卷揚、第三卷揚和第四卷揚的四卷揚系統(tǒng)，所述無線傾角傳感器有三個，分別安裝在所述吊鉤的大連板以及分別與所述大連板鉸接的左連板和右連板上，對應(yīng)的三組所述吊鉤連板長度分別為所述大連板上分別鉸接所述左連板和右連板的鉸接點之間的距離、所述左連板上分別與所述第一卷揚和第二卷揚引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離和所述右連板上分別與所述第三卷揚和第四卷揚引出的鋼絲繩連接的兩組滑輪組之間的距離。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整裝置，其中，所述長度差計算模塊具體用于根據(jù)三個無線傾角傳感器分別測量的吊鉤傾角信息θρ θ2、θ3計算對應(yīng)的正弦值sin ( Θ D、sin( Θ 2)和sin ( Θ 3)，并以所述第一卷揚的鋼絲繩長度為基準，根據(jù)所述正弦值sin ( Θ J、吊鉤連板長度Cl1和鋼絲繩倍率n2確定所述第二卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差A(yù)L12=n2 ^d1 *sin( Θ J ,根據(jù)正弦值sin( Θ J、sin( Θ 2)和sin( Θ 3)、吊鉤連板長度屯、d2、d3和鋼絲繩倍率n2分別確定所述第三卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差 AL13=n2 · [(I1 · sin( θ χ) /2~ 2 · sin( θ 2)/2+d3sin( θ 3)]和所述第四卷揚與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差 AL14=n2 · [(I1 · sin( θ χ) /2+ 2 · sin( θ 2)/2+d3sin( θ 3)]。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整裝置，其中，所述卷揚轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊具體用于根據(jù)所述第二卷揚、第三卷揚和第四卷揚分別與所述第一卷揚之間的鋼絲繩長度差的正負和大小分別對所述第一卷揚、第二卷揚、第三卷揚和第四卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，使運行相對較慢的卷揚轉(zhuǎn)速增加，以及使運行相對較快的卷揚轉(zhuǎn)速減小，從而實現(xiàn)所述吊鉤的調(diào)平。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種履帶起重機多卷揚鋼絲繩長度調(diào)整方法及裝置，方法包括控制器向無線接收機發(fā)出吊鉤傾角讀取指令；在接收到吊鉤傾角讀取指令時，無線接收機與安裝在吊鉤上的無線傾角傳感器建立無線通信連接，并實時地讀取無線傾角傳感器測量所得的吊鉤傾角信息；無線接收機將吊鉤傾角信息返回給控制器；控制器根據(jù)吊鉤傾角信息、多卷揚系統(tǒng)中各個卷揚的鋼絲繩倍率和吊鉤連板長度計算出卷揚間的鋼絲繩長度差；根據(jù)鋼絲繩長度差向多卷揚系統(tǒng)的各個卷揚發(fā)出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)指令，通過調(diào)節(jié)各個卷揚的運動速度使吊鉤調(diào)平。本發(fā)明能夠通過測量獲得準確的鋼絲繩長度差，進而精確調(diào)整鋼絲繩長度，以便有效消除吊鉤滑輪組的傾斜角度，減少鋼絲繩和滑輪組磨損。
文檔編號B66C13/04GK103253594SQ20131016390
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月7日
發(fā)明者邵杏國, 劉漢光, 李香偉 申請人:徐工集團工程機械股份有限公司